ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ МЯГКОЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ МЯГКОЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Аннотация
На юге России озимая мягкая пшеница является ведущей зерновой колосовой культурой, занимая довольно большие площади. Одним из факторов получения высокого урожая зерна культуры является правильное размещение ее в севообороте. В статье представлены результаты исследований по влиянию различных предшественников на урожайность озимой пшеницы в условиях Ростовской области. Установлено, что наряду с черным паром, хорошими предшественниками озимой пшеницы являются пары, занятые бобовыми травами (донником и эспарцетом). Урожайность зерна по этим предшественникам составила 4,78 и 4,50 т/га соответственно, при урожайности на контрольном варианте 4,80 т/га. Энергетическая эффективность эспарцетового пара была на уровне черного пара – 2,29, а донникового 2,31, что на 0,02 больше контрольного варианта.
1. Введение
Озимая пшеница – одна из основных зерновых культур южного региона России. По своим биологическим особенностям эта культура требует повышенного внимания к условиям возделывания. Одной из основных предпосылок формирования высокого урожая зерна является правильный выбор предшественника , .
Особенно это важно при внедрении ресурсосберегающих технологий, когда оптимизация всех ее элементов служит основным условием получения высокого урожая при минимальных затратах. Исследованиями многих ученых установлено, что хорошим предшественником озимой пшеницы является черный пар , . Однако чистый пар наряду с положительными качествами имеет ряд недостатков: получение одного урожая за два года использования почвы, непродуктивно испаряется влага летних осадков, минерализуется гумус, почва подвергается ливневой и ветровой эрозии .
Многолетние бобовые травы (эспарцет, донник, люцерна), благодаря симбиотической активности, способствуют накоплению в почве биологического азота, что позволяет уменьшить норму азотных удобрений , . Внедрение паров, занятых бобовыми травами, способствует переходу к ресурсосберегающей системе земледелия, что в современных условиях имеет большое народнохозяйственное значение , . Изменение климатических условий последних лет требует дальнейшего изучения влияния различных предшественников на формирование растений озимой пшеницы, что и послужило целью наших исследований.
2. Методы и принципы исследования
Исследования проводились в условиях приазовской зоны Ростовской области. Климат зоны носит континентальный характер с чётко выраженным годовым ходом температуры воздуха. Годовое количество осадков около 400 мм. Распределение осадков по месяцам характеризуется неравномерностью. Почвенный покров территории проведения исследований преимущественно состоит из североприазовских тяжелосуглинистых черноземов, обогащенных карбонатами калия (известью) в верхних горизонтах. Эти почвы имеют хорошие показатели для возделывания различных полевых культур.
Высевался сорт озимой пшеницы Гром (оригинатор – Национальный Центр Зерна имени П.П. Лукьяненко) нормой высева 4 млн. всхожих семян на 1га, способ посева рядовой, глубина заделки семян 5-6 см.
Для изучения были рассмотрены следующие варианты:
1) озимая пшеница после чистого пара (контроль);
2) озимая пшеница после пара, занятого эспарцетом;
3) озимая пшеница после пара, занятого донником;
4) озимая пшеница после кукурузы на силос.
Полевая всхожесть семян озимой пшеницы определялась в период полных всходов на метровых площадках по каждому варианту опыта. Выживаемость растений определялась перед основной уборкой в фазу полной спелости зерна.
Для анализа продуктивности посева озимой пшеницы отбирались растения с площади 1 м2 по каждому предшественнику, предварительно подсчитывалось их количество. Анализ продуктивности одного растения проводился на 25 типичных растениях по каждому предшественнику в трехкратной повторности .
Энергетическая оценка проводилась по фактической урожайности озимой пшеницы по вариантам опыта .
Математическая обработка однофакторного опыта проводилась по стандартной программе Microsoft Excel: Statistica 6.0 .
3. Основные результаты
В 2019 году посев озимой пшеницы был проведен с 3 по 7 октября. Всходы появились во второй декаде октября.
Сумма осадков, выпавших в октябре, составила 19,4 мм (50,1% от среднемноголетней). Температурный режим в октябре был пониженным, особенно во второй декаде месяца +5,3 0С, что на 4,6 0С меньше среднемноголетних значений. В ноябре был недобор осадков (79,8% от среднемноголетних значений).
Осенью 2020 года посев был проведен с 1 по 3 октября. Во второй и третьей декадах октября выпало 46,0 мм осадков, что способствовало хорошему увлажнению верхнего слоя почвы. Всходы появились в первой декаде октября.
Ноябрь характеризовался недобором осадков (90,8 % от средней многолетней нормы) и повышенным температурным режимом. Температура воздуха была 4,1ºС, что выше средних многолетних данных на 0,8ºС. Вегетация озимой пшеницы прекратилась 23 ноября.
В среднем за два года полевая всхожесть семян озимой пшеницы, высеянной после эспарцета и донника, была 80-85%, что на 4-9% ниже, чем по черному пару. По кукурузе на силос этот показатель составил 73%, что на 16% ниже, чем по черному пару (табл.1).
Таблица 1 - Влияние предшественников на полевую всхожесть и выживаемость растений озимой пшеницы
Предшественник | Полевая всхожесть семян, % | Выживаемость растений, % | ||||
2019 г. | 2020 г. | среднее | 2020 г. | 2021 г. | среднее | |
Черный пар (контроль) | 87 | 91 | 89 | 83 | 87 | 85 |
Эспарцетовый пар | 83 | 87 | 85 | 85 | 83 | 84 |
Донниковый пар | 81 | 79 | 80 | 80 | 84 | 82 |
Кукуруза на силос | 72 | 74 | 73 | 79 | 87 | 83 |
Среднее по предшественникам | 81 | 83 | 82 | 82 | 85 | 84 |
НСР05 | 9,0 | 8,0 | - | 4,0 | 4,5 | - |
Результаты наших исследований показали, что выживаемость растений различалась, как по годам, так и по предшественникам. Лучшая сохранность к уборке отмечена на контрольном варианте и варианте с эспарцетом (85 и 84% соответственно). После кукурузы на силос и донника выживаемость составила 83-82% соответственно (табл. 2).
Анализ таблицы 2 показал, что минимальное количество растений сохранилось по предшественнику кукуруза на силос (252 шт./м2), это на 25 шт./м2 меньше, чем в среднем по предшественникам.
Таблица 2 - Элементы продуктивности и биологическая урожайность озимой пшеницы по различным предшественникам
Предшественник | Число расте- ний к уборке, шт./м2 | Масса зерна с растения, г | Масса зерна с колоса, г | Масса 1000 зерен, г | Биологическая урожайность | |
г/м2 | ± к контролю | |||||
Черный пар (контроль) | 289 | 1,67 | 0,88 | 39,2 | 483 | - |
Эспарцетовый пар | 278 | 1,65 | 0,87 | 39,6 | 459 | - 24 |
Донниковый пар | 287 | 1,67 | 0,88 | 39,8 | 480 | - 3 |
Кукуруза на силос | 252 | 1,50 | 0,79 | 36,1 | 378 | - 105 |
Среднее по предшественникам | 277 | 1,62 | 0,86 | 38,7 | 450 | - |
НСР05 | 12 | 0,09 | 0,10 | 0,6 | 21,0 | - |
Примечание: среднее 2020-2021 гг.
По черному пару отмечено максимальное количество растений перед уборкой (289 шт./м2). Хорошие показатели по количеству растений к уборке отмечены по предшественникам эспарцет и донник (278 и 287 шт./м2), что на 1-10 шт./м2 больше, чем в среднем по предшественникам и на 2 – 11 г/м2 меньше контрольного варианта.
Продуктивность одного растения в среднем по предшественникам составляла 1,62 г, что на 0,05 г меньше, чем по черному пару и доннику и на 0,03 г меньше, чем по эспарцету. Наименьшие значения были кукурузе на силос (1,50 г), что на 0,12 меньше средних значений и на 0,17 г меньше контрольного варианта.
Биологическая урожайность озимой пшеницы на контрольном варианте превышала значения ее по другим вариантам опыта (483 г/м2). Снижение этого показателя на других вариантах составляло от 3 до 105 г/м2.
Наибольшая урожайность озимой пшеницы была получена в 2021 году (4,75 т/га), максимум значений был по донниковому пару (5,44 г/м2) (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние предшественников на урожайность озимой пшеницы
Предшественник | Урожайность, т/га | |||||
2020 г. | ± к ст. | 2021 г. | ± к ст. | среднее | ± к ст. | |
Черный пар (контроль) | 4,72 | - | 4,88 | - | 4,80 | - |
Эспарцетовый пар | 4,36 | - 0,36 | 4,64 | - 0,24 | 4,50 | -0,30 |
Донниковый пар | 4,12 | - 0,60 | 5,44 | + 0,56 | 4,78 | - 0,02 |
Кукуруза на силос | 3,39 | -1,33 | 4,05 | - 0,83 | 3,72 | -1,08 |
Среднее по предшественникам | 4,15 | - | 4,75 | - | 4,45 | - |
НСР05 | 0,105 | 0,111 | - | |||
В 2020 году максимальной она была на контрольном варианте (4,72 т/га), в 2021 году – по предшественнику донниковый пар (5,44 т/га). Превышение этого варианта по отношению к контролю составило 0,56 т/га. В среднем за два года исследований урожайность озимой пшеницы на контрольном варианте превышала значения других вариантов от 0,02 до 1,08 т/га.
Результаты исследований подтверждают преимущество черного пара как предшественника озимой пшеницы. Однако, незначительное снижение урожайности по бобовым травам (на 0,02 и 0,3 т/га) компенсируется получением дополнительной продукции в период парования.
Оценка энергетической эффективности технологии в целом или отдельных ее элементов позволяет судить о величине накопленной энергии в урожае, независимо от ценовой политики на рынке зерна.
Из данных таблицы 4 видно, что максимальное содержание валовой энергии в зерне озимой пшеницы было по предшественнику черный пар (85,78 ГДж/га), минимальное – по предшественнику кукуруза на силос (66,12 ГДж/га). Коэффициент энергетической эффективности варьировал от 1,91 (предшественник кукуруза на силос) до 2,31 (предшественник донниковый пар).
Таблица 4 - Энергетическая оценка озимой пшеницы по различным предшественникам
Предшественник | Затраты совокуп-ной энергии, ГДж/га | Урожай-ность, т/га | Содержа-ние валовой энергии в зерне, ГДж/га | Энерго-емкость 1 т, ГДж/га | Коэффи-циент энергети-ческой эффектив-ности | Чистый энергети-ческий доход, ГДж/га |
Черный пар (контроль) | 37,42 | 4,8 | 85,78 | 7,80 | 2,29 | 48,36 |
Эспарцетовый пар | 35,17 | 4,5 | 80,42 | 7,82 | 2,29 | 45,25 |
Донниковый пар | 36,30 | 4,7 | 83,99 | 7,72 | 2,31 | 47,69 |
Кукуруза на силос | 34,65 | 3,7 | 66,12 | 9,36 | 1,91 | 31,47 |
Примечание: среднее 2020-2021 гг.
4. Заключение
Результаты исследований подтверждают преимущество использования черного пара в качестве предшественника озимой пшеницы. Урожайность зерна на этом варианте составила в среднем за два года исследований 4,8 т/га, что превышает остальные варианты на 0,3-1,08 т/га. Однако, в южных регионах, при повышенной температуре воздуха и отсутствии осадков в летний период целесообразно совместно с черным паром использовать занятые пары в качестве предшественника озимой пшеницы. В частности, по эспарцетовому и донниковому пару урожайность зерна в среднем за два года исследований составила 4,50 и 4,78 т/га соответственно. Коэффициент энергетической эффективности по эспарцетовому пару был на уровне стандарта (2,29), а по донниковому пару превышал стандартные значения на 0,02 и составил в среднем за два года 2,31.